(57)【特許請求の範囲】
【請求項１】
タービンエンジンのタービンノズル組立体（２０２）で用いられるシール組立体（２００）であって、当該シール組立体（２００）が、タービンノズル（５０）内に形成されたスロット（６０）内に挿入できるサイズの少なくとも１個のスプラインシール（１００）を備えており、前記少なくとも１個のスプラインシール（１００）は、前記タービンエンジンのタービンノズル組立体を介した漏出を減少させるように構成されており、前記少なくとも１個のスプラインシール（１００）は実質的に平面状の本体（１２０）と該本体（１２０）から外側に張り出た少なくとも１個の可撓性の引っ掛かり部（１２２）とを含んでおり、前記少なくとも１個のスプラインシール（１００）は、前記スロット（６０）内で該スプラインシール（１００）の一部が変形することによって前記スロット（６０）の後端部（７６）を通して軸方向に挿入することができて前記タービンノズルスロット（５０）内に形成された凹部（２１２，２１４）で前記引っ掛かり部（１２２）の一部を受け止めることができる、シール組立体（２００）。
【請求項２】
前記少なくとも１個の引っ掛かり部（１２２）は、該少なくとも１個のスプラインシール（１００）を前記タービンノズルスロット内に維持しやすくする、請求項１記載のシール組立体（２００）。
【請求項３】
前記少なくとも１個の引っ掛かり部（１２２）は前記本体（１２０）の縁部から外側に張り出ている、請求項１記載のシール組立体（２００）。
【請求項４】
前記本体（１２０）は実質的に矩形であって上面と反対側の下面とを含んでおり、前記少なくとも１個の引っ掛かり部は前記上面及び前記下面の一方から外側に張り出ている、請求項１記載のシール組立体（２００）。
【請求項５】
前記本体（１２０）が、さらに、該本体内に形成されるスロット（１４０）を含む、請求項１記載のシール組立体（２００）。
【請求項６】
前記引っ掛かり部（１２２）は、前記タービンノズルスロット（６０）内に形成された凹部内に挿入できるサイズである、請求項１記載のシール組立体（２００）。
【請求項７】
前記少なくとも１個の引っ掛かり部（１２２）は、本体（１２０）から外方に第１の角度方向に延在する第１の引っ掛かり部と、前記本体から外方に第２の角度方向に延在する第２の引っ掛かり部とを含む、請求項１記載のシール組立体（２００）。
【請求項８】
ガスタービンエンジン（１０）用のタービンノズル組立体（２０２）であって、当該タービンノズル組立体（２０２）が、
外側バンド（５４）と、内側バンドと、前記外側バンドと内側バンドの間に延在する少なくとも１個の翼形羽根（５２）とからなる複数個のタービンノズル（５０）であって、各々のタービンノズルの一部に、少なくとも１個の凹部（２１２，２１４）を含むスロット（６０）が形成されている複数個のタービンノズル（５０）と、
前記タービンノズルスロット（６０）内に挿入できるサイズのものであって、周方向に隣接する対をなす前記タービンノズル間における漏出を減少させる少なくとも１個のスプラインシール（１００）を備えるシール組立体（２００）であって、前記少なくとも１個のスプラインシール（１００）は実質的に平面状の本体（１２０）と該本体（１２０）から外側に張り出た少なくとも１個の可撓性の引っ掛かり部（１２２）とを含んでおり、前記少なくとも１個のスプラインシール（１００）は、前記スロット（６０）内で該スプラインシール（１００）の一部が変形することによって前記スロット（６０）の後端部（７６）を通して軸方向に挿入することができて前記スロット（５０）内に形成された前記凹部（２１２，２１４）で前記引っ掛かり部（１２２）の一部を受け止めることができる、シール組立体（２００）と
を有するタービンノズル組立体（２０２）。
【請求項９】
前記少なくとも１個のスプラインシール本体（１２０）は、前記少なくとも１個の引っ掛かり部（１２２）と一体成形され、前記少なくとも１個の引っ掛かり部は、前記スプラインシール本体の外縁部から斜めに延在する、請求項８記載のタービンノズル組立体（２０２）。
【発明の詳細な説明】
【技術分野】
【０００１】
本発明は、一般にタービンエンジンに関し、特にガスタービンエンジンの組み立てに関する。
【背景技術】
【０００２】
周知のガスタービンエンジンは、混合気に点火する燃焼器を含んでおり、この混合気は、その後、タービンノズル組立体を介してタービンの方へと導かれる。少なくとも一部の周知のタービンノズル組立体は、周方向に配置される複数個の弓形ノズル部分を含む。少なくとも一部の周知のタービンノズルは、一体成形される内側および外側バンドプラットフォームにより結合される複数個の周方向に離間した中空翼形羽根を含む。特に、内側バンドは、半径方向内側の流路境界の一部分を形成し、外側バンドは、半径方向外側の流路境界の一部分を形成する。
【０００３】
周知のタービンノズル組立体内において、タービンノズル部分は、タービンエンジン内において周方向に結合される。特に、発生しうる温度差のため、かつ熱膨張に適応するために、周知のタービンノズルは、周方向に隣接するノズル対間において間隙または隙間が形成されるように配置される。このようなノズル部分に供給される冷却空気が前記隙間を介して漏出することを防ぎやすくするために、少なくとも一部の周知のタービンノズル組立体は、複数個のスプラインシールを含む。
【発明の開示】
【発明が解決しようとする課題】
【０００４】
周知のスプラインシールは、タービンノズルに形成されるスロット内に挿入される実質的に扁平な材料片である。特に、少なくとも一部の周知のノズル組立体は、スプラインシールをスプラインシールスロット内に取り付けやすくする装填スロットを含む。しかし、タービンエンジンの運転によって、少なくとも一部の周知のスプラインシールは、望ましくないことに、前記装填スロットを介してスプラインシールスロットから抜け出しうる。こうしたシールは、下流に導かれるとともに、その他のエンジン構成要素の損傷を引き起こしうる。さらに、時間が経つと、こうしたスプラインシールスロットに隣接するタービンノズルの冷却が低下した状態で運転し続けることにより、タービンノズルの耐用寿命が制限されうる。
【課題を解決するための手段】
【０００５】
ここでは、ガスタービンエンジンを組み立てる方法を開示する。この方法は、エンジン内において第１のタービンノズルを結合させる段階と、周方向に前記第１のタービンノズルに隣接する第２のタービンノズルを、前記第１および第２のタービンノズル間において間隙が形成されるように結合させる段階と、実質的に平面状の本体を含む少なくとも１個のスプラインシールを配設する段階とからなる。この方法は、さらにまた、少なくとも１個の引っ掛かり部を前記スプラインシール本体から外方に延在させて形成させる段階と、前記少なくとも１個のスプラインシールを、前記第１および第２のタービンノズルの少なくとも一方に形成されるスロット内に挿入して、前記少なくとも１個のスプラインシールの一部分が前記タービンノズルのスロット内に形成される凹部内において受けられて、前記少なくとも１個のスプラインシールが前記タービンノズルのスロット内において保持されやすくなるようにして、前記間隙を介した漏出を減少させやすくする段階とを含む。
【０００６】
一つの態様では、タービンエンジンのタービンノズル組立体に用いられるシール組立体を提供する。このシール組立体は、タービンノズル内に形成されるスロット内に挿入されるサイズである少なくとも１個のスプラインシールを含む。この少なくとも１個のスプラインシールは、タービンエンジンのタービンノズル組立体を介した漏出を減少させやすくするように構成されるとともに、実質的に平面状の本体と、前記本体から外方に延在する少なくとも１個の引っ掛かり部とを含む。前記少なくとも１個のスプラインシールの一部分は、タービンノズルのスロットに形成される凹部内に挿入されるサイズとされている。
【０００７】
他の態様では、ガスタービンエンジン用タービンノズル組立体を提供する。このノズル組立体は、複数個のタービンノズルと１個のシール組立体とを含む。各タービンノズルは、外側バンドと、内側バンドと、前記外側および内側バンド間に延在する少なくとも１個の翼形羽根とを含む。複数個の各タービンノズルの一部分は、自身内にスロットを形成する。このスロットは、自身内に形成される少なくとも１個の凹部を含む。前記シール組立体は、タービンノズルのスロット内に挿入されるサイズである少なくとも１個のスプラインシールを含んで、周方向に隣接する対状のタービンノズル間における漏出を減少させやすくする。前記少なくとも１個のスプラインシールは、実質的に平面状の本体と、前記本体から外方に延在する少なくとも１個の引っ掛かり部とを含む。前記少なくとも１個のスプラインシールの一部分は、前記少なくとも１個のスロット凹部内に挿入されるサイズとされている。
【発明を実施するための最良の形態】
【０００８】
図１は、低圧圧縮機１２と、高圧圧縮機１４と、燃焼器１６とを含むガスタービンエンジン１０の一例を示す略図である。エンジン１０は、さらにまた、高圧タービン１８と、低圧タービン２０とを含む。圧縮機１２とタービン２０とは、第１の軸２１により結合され、圧縮機１４とタービン１８とは、第２の軸２２により結合される。１つの実施形態において、ガスタービンエンジン１０は、オハイオ州シンシナティ市のゼネラル・エレクトリック・エアクラフト・エンジン社（General Electric Aircraft Engines）から商業的に入手可能なＬＭ２５００型エンジンである。また他の実施形態において、ガスタービンエンジン１０は、オハイオ州シンシナティ市のゼネラル・エレクトリック・エアクラフト・エンジン社から商業的に入手可能なＣＦＭ型エンジンである。
【０００９】
動作時において、空気は、圧縮空気を供給する低圧圧縮機１２を介して低圧圧縮機１２から高圧圧縮機１４へと流れる。高圧の圧縮空気は、燃焼器１６に送られる。燃焼器１６からの空気流は、タービンノズル（図１には図示せず）を介して導かれて、タービン１８および２０を駆動した後に、排気ノズル２４を介してガスタービンエンジン１０から排出される。
【００１０】
図２は、タービンエンジン１０（図１に図示）等のガスタービンエンジンとともに用いられうるタービンノズル５０の一例の側面図である。この例証的な実施形態において、ノズル５０は、ガスタービンエンジン内において周方向に配置されてノズル組立体（図２には図示せず）を形成する複数個の部分の内の１個の部分である。ノズル５０は、弓形の半径方向外側バンドまたはプラットフォーム５４と弓形の半径方向内側バンドまたはプラットフォーム（図示せず）との間において延在する少なくとも１個の翼形羽根５２を含む。特に、この例証的な実施形態では、外側バンド５４と内側バンドとは、いずれも翼形羽根５２と一体成形される。
【００１１】
前記例証的な実施形態において、ノズル５０は、さらにまた、いずれもノズル５０の略軸方向に延在する面６４内に形成される軸方向スプラインシールスロット６０と半径方向スプラインシールスロット６２とを含む。特に、スロット６０は、面６４の一部分を貫通して略軸方向に延在し、スロット６２は、ノズル５０の半径方向フランジ６６部分を貫通して略半径方向に延在する。前記例証的な実施形態においては、スロット６０は、さらにまた、軸方向スプラインシール（図示せず）を分割形ノズル組立体内に取り付けやすくする装填スロット部分６８を一体成形されて備える。
【００１２】
スプラインシールスロット６０の厚さＴは、実質的にスロット６０全体にわたって一定である。前記例証的な実施形態において、装填スロット部分６８は、円錐台状とされて、スロット部分６８の厚さＴＬＳが、スロット６０からスロット部分６８の後端部７６に隣接する停止突起部７２まで増大していくようになっている。停止突起部７２は、スプラインシールをスロット６０内に維持しやすくする。各実施形態において、スプラインシールスロット６０は、以下により詳細に説明されるように、スプラインシール（図２には図示せず）の一部分を自身内において受けて、前記スプラインシールをスロット６０内において維持しやすくする大きさとされる凹状部分（図２には図示せず）を備える。
【００１３】
ノズル組立体の組立時において、複数個のノズル５０は、互いに周方向に隣接して配置されて、ノズル組立体を形成する。具体的には、ノズル５０は、隙間が周方向に隣接するノズル対の各対間において形成されるように、互いに相対的に配置される。特に、前記隙間は、周方向に隣接し、かつ対向するノズル端面６４間において形成される。前記隙間を密封しやすくするために、スプラインシール（図２には図示せず）は、周方向に隣接する対状のスプラインシールスロット６０内に配置される。特に、スロット６０内に配置されたときに、各スプラインシールは、前記隙間を周方向に架橋して、前記隙間を介した漏出を防ぎやすくする。
【００１４】
図３は、タービンノズル５０（図２には図示せず）に用いられうるスプラインシール１００の一例の斜視図である。この例証的な実施形態において、スプラインシール１００は、実質的に矩形をなすとともに、前縁部側１０６と後縁部側１０８とにより接続される周方向に離間する１対の側部１０４を含む外周部１０２によって縁取られる。これに代わる方法として、スプラインシール１００は、シール１００を本明細書に記載のように機能させることができるいかなる非矩形状の形状を有してもよい。さらに、また他の実施形態において、スプラインシール１００は、前縁部側１０６と後縁部側１０８とが反転するように配向されうる。
【００１５】
スプラインシール１００は、本体部分１２０と少なくとも１個の引っ掛かり部１２２とを含む。具体的には、前記例証的な実施形態において、シール１００は、中心線対称軸１２４のまわりにおいて実質的に対称に形成されて、よって１対の対向する同一の引っ掛かり部１２２を含む。本体部分１２０は、実質的に平面状であるとともに、半径方向外側面１２５と反対側の半径方向内側面１２６とを含む。本体部分１２０は、スプラインシールスロット６０内に挿入されうる大きさとされるとともに、スプラインシールスロットの厚さＴより薄い厚さＴＢを有する。１つの実施形態において、スプラインシール１００は、実質的に扁平な薄板金片により製作される。
【００１６】
各引っ掛かり部１２２は、本体部分１２０から外方に延在する。具体的には、前記例証的な実施形態において、各引っ掛かり部１２２は、シールの外周部１０２から、特に、前縁部側１０６に隣接する各シール側部１０４から斜め外方に延在する。特に、前記例証的な実施形態において、各引っ掛かり部１２２の下流側１２７は、各引っ掛かり部１２２の上流側１２８より長い距離ｄ１にわたって側部１０４から外方に延在する。したがって、前記例証的な実施形態においては、各引っ掛かり部１２２は、実質的に三角形の形状をなす。これに代わる方法として、少なくとも１個の引っ掛かり部１２２が、本体部分１２０のいかなる部分から延在してもよく、または引っ掛かり部１２２を本明細書に記載のように機能させうるいかなる形状を有してもよい。さらにまた、２個の引っ掛かり部１２２が図示されているが、スプラインシール１００は、２個を上回る個数または下回る個数の引っ掛かり部１２２を含みうる。
【００１７】
前記例証的な実施形態においては、各引っ掛かり部１２２が三角形の形状をなすため、各引っ掛かり部１２２の外側縁部１３０は、本体外縁部１０４に対して斜角θをなして配向される。これに代わる方法として、引っ掛かり部１２２は、外縁部１０４に対して、引っ掛かり部１２２を本明細書に記載のように機能させうるいかなる角度θをなして配向されてもよい。前記例証的な実施形態においては、各引っ掛かり部１２２は、本体部分１２０と一体成形される。これに代わる方法として、少なくとも１個の引っ掛かり部１２２が、本体部分１２０に結合されうる。
【００１８】
前記例証的な実施形態において、スプラインシール１００は、さらにまた、スプラインシールの前縁部側１０６から軸方向下流にある距離だけ延在する分割スロットまたは切れ目１４０を含む。前記例証的な実施形態においては、スロット１４０は、スプラインシール側部１０４間かつ引っ掛かり部１２２間において実質的に中央に配置される。これに代わる方法として、スロット１４０は、スプラインシール１００に対して非中央に配置される。具体的には、前記例証的な実施形態において、スロット１４０は、スプラインシールの前縁部１０６から、スプラインシール１００を貫通して延在する割り止め穴１４２まで延在する。割り止め穴１４２は、引っ掛かり部１２２に隣接してスプラインシール１００に生じしめられうる応力を低下させやすくするとともに、さらにまた、引っ掛かり部１２２間においてスプラインシール１００内に発生しうる亀裂の発生開始または広がりを防ぎやすくする。スロット１４０は、以下により詳細に説明されるように、スプラインシール１００がスプラインシールスロット６０（図２に図示）内に挿入されることを可能にする。
【００１９】
組立時において、スプラインシール１００は、スプラインシール１００が隣接するノズル５０（図２に図示）間において形成される隙間（図３には図示せず）を周方向に架橋するように、装填スロット部分６８を介してスプラインシールスロット６０内に挿入される。特に、スプラインシール１００は、シール前縁部側１０６がシール後縁部側１０８より上流に位置するようにスロット６０内に挿入される。スプラインシール１００の外幅Ｗは、隣接するノズル５０間において形成されるところのスロット６０の幅（図３には図示せず）より大きいため、シールスロット１４０は、引っ掛かり部１２２をシール中心線１２４の方へと内方に撓ませて、スプラインシール１００の外幅Ｗが減少して、以ってスプラインシール１００がスロット６０内に摺動可能に配置されうるようにする。特に、前記例証的な実施形態においては、スプラインシール１００がスロット６０内に完全に挿入されると、各引っ掛かり部１２２は、偏倚せしめられて、スプラインシール本体部分１２０から外方に延在するとともに、スロット６０内に形成される凹状部分内において受けられる。これらの凹状部分は、各引っ掛かり部１２２を保持し、このことが、スロット６０内におけるスプラインシール１００の軸方向の移動を制限する。以って、スプラインシール１００の軸方向の移動が制限されるため、引っ掛かり部１２２は、各シール１００をスプラインシールスロット６０内に維持しやすくするとともに、よってスプラインシール１００が望ましくないことにスロット６０から抜け出すことまたは脱出することを防ぎやすくする。その結果として、各引っ掛かり部１２２は、分割形タービンノズル組立体の隙間を介した漏出を最小限に抑えやすくするとともに、よってエンジン性能と構成要素の期待耐用年数とを向上させやすくする。
【００２０】
図４は、スプラインシール１００のまた他の実施形態の斜視図である。図４に示される実施形態は、実質的に図３に示された実施形態と同様であり、図３に示されたスプラインシール１００の構成要素と同一である、図４に示されるスプラインシール１００の構成要素は、図４において、図３で用いられた参照符号と同じ参照符号を用いて示されている。したがって、スプラインシール１００は、本体部分１２０から外方に、特にシールの外側縁部１０２から外方に延在する少なくとも１個の引っ掛かり部１５０を含む。
【００２１】
この例証的な実施形態において、各引っ掛かり部１５０は、シールの外側縁部１０２から、特に後縁部側１０８に隣接する各シール側部１０４から斜め外方に延在する。特に、前記例証的な実施形態において、各引っ掛かり部１５０の下流側１５２は、各側部１０４から外方に、引っ掛かり部上流側１５４が側部１０４から延在するより大きい距離にわたって延在する。したがって、前記例証的な実施形態では、各引っ掛かり部１５０は、実質的に三角形の形状をなす。これに代わる方法として、少なくとも１個の引っ掛かり部１５０が、本体部分１２０のいかなる部分から延在してもよく、または引っ掛かり部１５０を本明細書に記載のように機能させうるいかなる形状を有してもよい。さらにまた、２個の引っ掛かり部１５０が図示されているが、スプラインシール１００は、２個を上回る個数または下回る個数の引っ掛かり部１５０を含みうる。
【００２２】
前記例証的な実施形態においては、各引っ掛かり部１５０が三角形の形状をなすため、各引っ掛かり部１５０の外側縁部１６０は、本体外縁部１０４に対して斜角βをなして配向される。これに代わる方法として、引っ掛かり部１５０は、外縁部１０４に対して、引っ掛かり部１５０を本明細書に記載のように機能させうるいかなる角度βをなして配向されてもよい。前記例証的な実施形態においては、各引っ掛かり部１５０は、本体部分１２０と一体成形される。これに代わる方法として、少なくとも１個の引っ掛かり部１５０は、本体部分１２０に結合されうる。
【００２３】
前記例証的な実施形態において、スプラインシール１００は、さらにまた、スプラインシールの後縁部側１０８から軸方向上流にある距離だけ延在する分割スロットまたは切れ目１６２を含む。前記例証的な実施形態においては、スロット１６２は、スプラインシール側部１０４間かつ引っ掛かり部１５０間において実質的に中央に配置される。これに代わる方法として、スロット１６２は、スプラインシール１００に対して非中央に配置される。具体的には、前記例証的な実施形態において、スロット１６２は、スプラインシールの後縁部１０８から、スプラインシール１００を貫通して延在する割り止め穴１６４まで延在する。割り止め穴１６４は、引っ掛かり部１５０に隣接してスプラインシール１００に生じしめられうる応力を低下させやすくするとともに、さらにまた、引っ掛かり部１５０間においてスプラインシール１００内に発生しうる亀裂の発生開始および広がりを防ぎやすくする。スロット１４０と同様に、スロット１６２は、スプラインシール１００を、具体的には引っ掛かり部１５０を撓ませて、シール１００がスプラインシールスロット６０（図２に図示）内に挿入されうるようにする。
【００２４】
組立時において、スプラインシール１００がスプラインシールスロット６０内に完全に挿入されると、各引っ掛かり部１５０は、スプラインシール本体部分１２０から外方に延在するとともに、スロット６０内に形成される凹状部分（図４には図示せず）内において受けられる。これらの凹状部分は、各引っ掛かり部１５０を保持し、このことが、スロット６０内におけるスプラインシール１００の軸方向の移動を制限する。以って、スプラインシール１００の軸方向の移動が制限されるため、引っ掛かり部１５０は、各シール１００をスプラインシールスロット６０内に維持しやすくするとともに、よってスプラインシール１００が望ましくないことにスロット６０から抜け出すことまたは脱出することを防ぎやすくする。その結果として、各引っ掛かり部１５０は、分割形タービンノズル組立体の隙間を介した漏出を最小限に抑えやすくするとともに、よってエンジン性能と構成要素の期待耐用年数とを向上させやすくする。
【００２５】
図５は、図３および４に示されたスプラインシールの実施形態を用いて形成されるスプラインシール組立体２００の一例の斜視図である。図６は、タービンノズル組立体２０２の一例に部分的に取り付けられたスプラインシール組立体２００の部分切取平面図である。この例証的な実施形態において、ノズル組立体２０２は、ノズル５０間において隙間２０４が形成されるように周方向距離ｄＳの間隔をあけて離間する１対の周方向に隣接するタービンノズル５０を含む。図６に示されるように、各ノズルのスプラインシールスロット６０は、用途と使用されるシール組立体２００とによって、少なくとも１個の凹状部分２１０を備える。
【００２６】
前記例証的な実施形態において、各スプラインシールスロット６０は、前部凹状部分２１２と後部凹状部分２１４とを含む。各凹状部分２１０は、自身内において引っ掛かり部１２２または１５０を受けることができる大きさとされて、エンジン運転時においてシール組立体２００をスロット６０内に保持しやすくする。具体的には、凹状部分２１０の大きさと形状と個数とは、使用されるシール組立体２００に基づいて可変的に選択される。
【００２７】
図５に示されるように、シール組立体２００は、互いに結合される１対のシール１００により形成される。具体的には、図３に示されたシール１００の実施形態が、図４に示されたシール１００の実施形態に結合される。以って、シール組立体２００は、２個の前部引っ掛かり部１２２と２個の後部引っ掛かり部１５０とを含む。また他の実施形態においては、用途によって、いかなる個数の引っ掛かり部１２２および／または１５０も用いられうる。１つの実施形態では、シール１００は、互いに結合された後に、スロット６０内に挿入される。これに代わる方法として、図６に示されるように、シール組立体２００内の各シール１００が独立的にスロット６０内に挿入される。
【００２８】
ノズル組立体２０２内におけるシール組立体２００の組立時において、最初に第１のシール１００が、スロット６０内に挿入されるとともに、引っ掛かり部１２２が前部凹状部分２１２内において受けられるまで、スロット６０を介して摺動せしめられる。前記例証的な実施形態においては、第２のシール１００が、その後、スロット６０内に挿入されて、前記第２のスプラインシール１００が第１のスプラインシールに当接するようになるとともに、第２のスプラインシール１００から延在する引っ掛かり部１５０が凹状部分２１４内において受けられるようになる。以って、スプラインシール組立体２００が完全にスロット６０内に挿入されると、引っ掛かり部１２２および１５０がそれぞれのスプラインシール本体部分１２０から外方に偏倚せしめられるため、引っ掛かり部１２２および１５０は、スプラインシール１００の軸方向の移動量を制限しやすくする。以って、エンジン運転時において、引っ掛かり部１２２および１５０は、スプラインシール組立体２００をスプラインシールスロット６０内に維持しやすくするとともに、よってスプラインシール１００が望ましくないことにスロット６０から抜け出すことまたは脱出することを防ぎやすくする。その結果として、引っ掛かり部１２２および１５０は、分割形タービンノズル組立体の隙間２０４を介した漏出を最小限に抑えやすくするとともに、よってエンジン性能と構成要素の期待耐用年数とを向上させやすくする。
【００２９】
図７は、ガスタービンエンジン１０（図１に図示）において用いられうるスプラインシール１００のさらにまた他の実施形態の斜視図である。図８は、図７に示されるとともにまた他の実施形態のタービンノズル５０内において結合されるシール１００の実施形態の側面図である。図７に示されるスプラインシールの実施形態は、実質的に、図３に示された実施形態と同様であり、図３に示されたスプラインシール１００の構成要素と同一である、図７に示されるスプラインシール１００の構成要素は、図７において、図３で用いられた参照符号と同じ参照符号を用いて示されている。さらにまた、図８に示されるタービンノズルの実施形態は、実質的に、図２に示されたタービンノズルの実施形態と同様であり、図２に示されたスプラインシール１００の構成要素と同一である、図８に示されるスプラインシール１００の構成要素は、図８において、図２で用いられた参照符号と同じ参照符号を用いて示されている。したがって、タービンノズル５０は、少なくとも１個の翼形羽根５２と、軸方向のスプラインシールスロット６０と、半径方向のスプラインシールスロット６２とを含む。
【００３０】
図８に示されるように、スロット６０は、以下により詳細に説明されるように、自身内に挿入されるスプラインシール１００から延在する引っ掛かり部３５２を受けやすくする少なくとも１個の凹状部分３５０を含む。特に、この例証的な実施形態において、各凹状部分３５０は、スロット６０内に挿入されるスロットシール１００によって、スロット６０から半径方向外方および／または半径方向内方に延在する。
【００３１】
図７に示されるように、前記例証的な実施形態において、スプラインシール１００は、本体部分１２０から外方に、特に半径方向外側面１２５から外方に突出する２個の引っ掛かり部３６０を含む。引っ掛かり部３６０の個数と大きさと位置と形状とは、用途によって可変的に選択される。前記例証的な実施形態においては、引っ掛かり部３６０は、実質的に円形である。また他の実施形態において、スプラインシール１００は、さらにまた、半径方向内側面１２６からも外方に突出するか、または半径方向内側面１２６のみから外方に突出するかのいずれかである少なくとも１個の引っ掛かり部３６０を含みうる。
【００３２】
エンジン運転時において、スプラインシール１００がスロット６０内に完全に挿入されると、引っ掛かり部３６０がスプラインシールの半径方向外側面１２５から外方に延在するため、引っ掛かり部３６０は、凹状部分３５０内において受けられるとともに、スプラインシール１００の半径方向および軸方向の移動量を制限しやすくする。以って、エンジン運転時において、引っ掛かり部３６０は、スプラインシール１００をスプラインシールスロット６０内に維持しやすくするとともに、よってスプラインシール１００が望ましくないことにスロット６０から抜け出すことまたは脱出することを防ぎやすくする。その結果として、引っ掛かり部３６０は、分割形タービンノズル組立体の隙間を介した漏出を最小限に抑えやすくするとともに、よってエンジン性能と構成要素の期待耐用年数とを向上させやすくする。
【００３３】
また他の実施形態において、引っ掛かり部３６０は、たとえば図６に示されるように、隣接するスプラインシール１００上に形成される凹状部分内において受けられる。このような実施形態において、引っ掛かり部３６０は、シール組立体内のシール１００を互いにかみ合わせやすくして、いずれかのシール１００が望ましくないことにスロット６０から抜け出すことまたは脱出することを防ぎやすくする。
【００３４】
各実施形態において、前記のスプラインシールは、該スプラインシールがノズル組立体のスプラインシールスロットから偶然に脱出することを防ぎやすくする少なくとも１個の引っ掛かり部を含む。特に、各実施形態において、各引っ掛かり部は、スプラインシールの本体部分から外方に延在して、スプラインシールスロット内におけるスプラインシールの移動を制限しやすくする。その結果として、エンジン運転時において、前記引っ掛かり部は、周方向に隣接するタービンノズル間に形成される隙間を介した漏出を減少させやすくする。したがって、エンジン性能と構成要素の耐用寿命とのいずれもが、費用効果的かつ確実な手段で高められやすくなる。さらにまた、本発明は、既存のスプラインシールスロットを改変して、タービンエンジンの性能を高めやすくする手段を提供するものである。
【００３５】
タービンノズルの例証的な実施形態が、前記に詳細に説明されている。これらのスプラインシールは、本明細書に記載された特定の実施形態のノズルとともに使用されることに制限されるわけではなく、むしろ、前記スプラインシールは、本明細書に記載されたその他のタービンノズル構成要素と無関係かつ別々に用いられうる。さらにまた、本発明は、前記に詳細に説明されたスプラインシールの実施形態に制限されるものではない。むしろ、その他の態様のスプラインの実施形態が、特許請求の範囲の精神および範囲内において用いられうる。
【００３６】
さまざまな特定の実施形態に関して本発明を説明したが、当業者には、本発明を特許請求の範囲の精神および範囲内において改変して実施しうることが認識されよう。
【図面の簡単な説明】
【００３７】
【図１】ガスタービンエンジンの一例を示す略図である。
【図２】図１に示されたガスタービンエンジンとともに用いられうるタービンノズルの一例の側面図である。
【図３】図２に示されたタービンノズルとともに用いられうるスプラインシールの一例の斜視図である。
【図４】図３に示されたスプラインシールのまた他の実施形態の斜視図である。
【図５】図３および４に示されたスプラインシールを用いて形成されるスプラインシール組立体の一例の斜視図である。
【図６】タービンノズル組立体の一例に取り付けられるときの、図５に示されたスプラインシール組立体の部分切取平面図である。
【図７】図３に示されたスプラインシールのさらにまた他の実施形態の斜視図である。
【図８】図２に示されたタービンノズルのまた他の実施形態に取り付けられた、図７に示されたスプラインシールの側面図である。
【符号の説明】
【００３８】
１０  ガスタービンエンジン
１２  低圧圧縮機
１４  高圧圧縮機
１６  燃焼器
１８  高圧タービン
２０  低圧タービン
２１  第１の軸
２２  第２の軸
２４  排気ノズル
５０  ノズル
５２  翼形羽根
５４  外側バンドまたはプラットフォーム
６０  スプラインシールスロット
６２  半径方向のスプラインシールスロット
６４  面
６６  半径方向フランジ
６８  スロット部分
７２  停止突起部
７６  後端部
１００  スプラインシール
１０２  外縁部
１０４  本体外側縁部
１０６  前縁部側
１０８  後縁部側
１２０  本体部分
１２２  引っ掛かり部
１２４  中心線
１２５  半径方向外側面
１２６  半径方向内側面
１２７  下流側
１２８  上流側
１３０  外側縁部
１４０  スロット
１４２  割り止め穴
１５０  引っ掛かり部
１５２  下流側
１５４  上流側
１６０  外側縁部
１６２  スロット
１６４  割り止め穴
２００  シール組立体
２０２  ノズル組立体
２０４  隙間
２１０  部分
２１２  前部凹状部分
２１４  後部凹状部分
３５０  凹状部分
３５２  引っ掛かり部
３６０  引っ掛かり部
【図１】
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【図２】
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【図３】
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【図４】
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【図５】
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【図６】
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【図７】
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【図８】
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